[发明专利]成像设备和射线成像系统

说明书

本申请是申请号为200810178734.3、申请日为2007年4月27日、发明名称为“成像设备和射线成像设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种成像设备，一种射线成像设备和一种射线成像系统。本说明书中，辐射包括诸如X射线和γ射线、α射线以及β射线的电磁波。

背景技术

近来，平板型光电转换设备和射线成像设备为人们所熟悉。它们由形成为玻璃等绝缘衬底上的膜的非晶硅和多晶硅制成，并通过二维地排列像素构成，其中像素由区域传感器阵列中的光电转换元件和TFT构成。这些设备一般基于电荷将一个信号传输到读出电路，并通过使用TFT对由光电转换元件进行光电转换所得到的电荷执行矩阵驱动将其读出。

常规的平板型区域传感器具有通过二维排列像素得到的传感器阵列，并且是矩阵驱动的，其中像素由非晶硅的PIN型光电二极管和在玻璃衬底上形成的薄膜晶体管(TFT)构成。偏置电压从一个电源通过该区域传感器的偏置布线施加在每个像素的PIN型光电二极管的公共电极上。每个像素的TFT的栅极按行方向共同连接到驱动布线上，并且每个驱动布线被连接到由移位寄存器等构成的驱动电路上。

另一方面，每个TFT的源极按列方向被共同连接到信号布线上，并且连接到读出电路上，其中该读出电路通过运算放大器、采样保持电路、模拟复用器、缓冲放大器等配置。在读出电路中，从一个公共的电源向运算放大器的一个输入端提供参考电势，其中运算放大器是与每个信号布线对应提供的。

从读出电路输出的模拟信号由AD转换器数字化，由存储器、处理器等配置的图像处理单元处理，并输出到诸如显示器的显示器件上或存储到诸如硬盘的存储器件上。

美国专利申请公开2001-012070号，日本专利特许公开2001-340324号和美国专利6952015中描述了有关平板型光电转换设备利用读出电路和对区域传感器阵列进行矩阵驱动的驱动电路以获得图像信号或有关辐射设备的详细信息。

除了区域传感器的基本结构和操作以外，每个文献还描述了在初级处具有放大器的读出电路的构成，其中该初级处的运算放大器是与每个公共的信号布线对应提供的。一些文献公开了减少或修改结构性误差的配置，其中结构性误差即伪影，诸如线噪声。

发明内容

在用于医疗射线摄影系统等的射线成像设备中，系统的噪声特性能够影响对象的辐射受照剂量。因此，它需要比消费产品更严格的噪声性能。

在这种医疗系统中，相对于用于静态图像射线摄影的装置而言，需要更低的噪声系统以实现能够执行荧光镜射线摄影(＝移动图像射线摄影)的成像系统，而常规技术还不能满足这种需求。

特别地，在各种噪声中，线噪声是由矩阵驱动产生的，在矩阵驱动中，区域传感器和读出电路的配置、复位操作和采样保持操作是通过驱动布线共同执行的，其中驱动布线按行方向被连接到多个开关元件。由于线噪声是一种结构性误差，即一种伪影，因此考虑到人的可见度，它变得比随机噪声更加明显，降低图像质量，或降低诊断能力。

上述的常规技术没有包括对一种射线成像设备的配置的实用的描述，这种设备能够实时地减少在空间低频率具有低强度的线噪声伪影，而不需要以有效像素作为代价。

本发明目的在于提供一种成像设备，一种射线成像设备和一种射线成像系统，其能够获取适合于医疗X射线荧光镜射线摄影系统等的好的射线摄影图像，并且在抑制线噪声伪影的状态下具有足够的射线摄影面积和显示的立即性。

根据本发明的成像设备包括：在行和列方向上排列的多个像素，其具有光电转换元件和开关元件；连接到列方向上的多个开关元件的多条信号布线；连接到该多条信号布线的读出电路；以及用于向光电转换元件提供电压的电源。通过这种配置，该多个像素被分类为多个组，并且向该多个组中的每一组独立提供电源。

根据本发明的射线成像设备包括：在行和列方向上排列的多个像素，其具有转换元件和开关元件，其中转换元件用于将辐射转换成电荷，开关元件用于基于该电荷传输信号；连接到列方向上的多个开关元件的多条信号布线；连接到该多条信号布线的读出电路；以及用于向转换元件提供电压的电源。通过这种配置，这些像素被分类为多个组，并且向该多个组中的每一组独立提供电源。

根据本发明，能够获取令人满意的射线摄影图像，线噪声产生的伪影被抑制。而且，由于电源波动(电源噪声)产生的线噪声伪影也能够通过简单的配置而降低，而不需要利用复杂的操作。

通过下文中参考附图对示范性实施方式的描述，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明